(*(void(*)()) hoge)();というコードがどう作用するのか噛み砕いて教えてください

Question

前提・実現したいこと

C言語からシェルを実行するためのコードを勉強中です。(セキュリティ関連なので、シェルコードです。)

C言語の知識は一通り学んだのですが、唐突に出てきた((void()()) hoge)();というコードの部分が理解できず困っております。(関数ポインタでしょうか？)

このコードを実行すると、確かに希望通りの動作をするのですが、((void()()) hoge)();の部分がなぜ動くのか、自分の力では理解できなかったので、teratailの人々に質問した次第です。

該当のソースコード

char *hoge="\x48\x31....."; //シェルコード

int main(){
 (*(void(*)()) hoge)();
 return 0;

}

Answer 1

式 (*(void(*)()) hoge)(); は、構文上次のように分解できます。

• 式全体: 関数呼び出し {#1}();
• {#1}: 参照はがし (* {#2})
• {#2}: 型キャスト ({#3}) hoge

{#3}部は関数ポインタ型void(*)()、つまり「“引数をとらずvoid型を返す関数”へのポインタ型」です。※注1

少しだけわかりやすく書き直すと、次コードのようになります。

typedef void (*FuncType)();
(* (FuncType) hoge)();

関数ポインタ型に対する参照はがし(*)は明示不要ですから、下記のようにも書けます。※注2

typedef void (*FuncType)();
((FuncType) hoge)();

---

※注1: C言語仕様に厳格に従うと、void(*)(void)表記がより望ましいです。void(*)()は任意個の実引数を取りうる関数ポインタ型です。この回答では本質ではないため、簡単に「引数なし」と説明しています。

※注2: C言語仕様に厳格に従うと、関数呼び出しは 常に 関数ポインタ型を経由します。つまり、普通の関数呼び出しにおいて「関数名から関数ポインタ型への変換」が暗黙に行われています。プログラマがこの型変換を意識することはないでしょう。

Comments

[jaguarundi]

噛み砕いた説明、大変助かりました。
他の回答者の方々にも感謝します！

Answer 2

構造的には、(キャストする型名 hoge)()で、ポインタhogeを関数型にキャストしてそれを()で呼び出すと言う事です。

キャスト先の型名が、*(void(*)())ですが、これは、(void(*)())もしくは(void*(*)())の間違いじゃないのかなぁ。

前者だとすると、
値（この場合はchar *であるhoge）の指す先（内側の*が示す意味）を関数として呼び出して（()が示す意味）、その関数が返す値がvoid型である。ということです。

Answer 3

シェルコードhogeを関数ポインタに変換できればよいので

char *hoge="\x48\x31....."; //シェルコード
void (*fptr)() = (キャスト)hoge; // 関数ポインタ

キャストは、変数宣言から識別子を抜いた形になるので

void (*fptr)() = (void(*)()) hoge;

となります。

Answer 4

hogeを関数としてキャストして、そこに飛びます。
それだけです。